Основные блоки CAVE системы виртуальной реальности.

 

Основные блоки системы Кейв:

1. Система управляющих компьютеров – 5 компьютеров : 4 графических станции – каждый управляет формированием изображения на одном из экранов; Master компьютер - запускает ПО, синхронизирует работу 4 станций

2. Система визуализации – 4 проектора, с помощью которых формируются изображения на 3 стенах и на полу; система зеркал для минимизации пространства, занимаемого установкой; и система охлаждения проекторов, экраны (3 стены и пол)

3. Активное стерео – ЗД очки

● Затворные очки для формирования 3Д ВО : поочерёдно включается то правый, то левый окуляр;

●  На экран проецируется одновременно 2Д изображения для правого и для левого глаз;

● Каждый глаз видит попеременно «своё» изображение;

● Частота мельканий изображений больше частоты мельканий зрительной системы, т.е. Создаётся оптимальный зрительный образ

1. Трекинг объектов (система определения положения пользователя в ВР)

● 8 ИК камер, расположенных в каждом углу комнаты Cave, которые излучают и принимают ИК излучение

● На очках пользователя установлены маркеры, отражающие ИК излучение

● Конфигурация отраженных сигналов ИК маркеров позволяет однозначно восстанавливать локализацию и ориентацию головы пользователя в пространстве Кейв системы;

● Точность локализации – 0,3 мм

1. Манипуляторы (устройства и механизмы взаимодействия с виртуальной средой)

А) Флайстик, который представляет собой манипулятор с 6-ю цифровыми кнопками

● Осуществляет взаимодействие с виртуальными объектами (можно коснуться, передвинуть или удалить объекты)

● Реализует сценарий воздействия виртуальной среды

Б) Костюм виртуальной реальности

● Технология Motion Capture для создания аватаров

● После регистрации сигналы анализируются и создают виртуальное тело, одевает его в костюмы и выносит в ВР

● Если мы попросим поднимать руки-ноги: аватар будет повторять

● Ряд пси феноменов

 

1. Программное обеспечение

 

 

3. Перечислите основные преимущества и недостатки использования систем ВР в психологии;

 

Преимущества и недостатки использования систем ВР (Зинченко и др. 2010-11) – Национальном психологическом журнале:

ПРЕИМУЩЕСТВА:

1. Экологическая валидность виртуальных сред (ВС):

● Создание ВС, подобных естественному окружению.

- Если мы будем изучать реакции человека В темной комнате в 2-мерной среде – мы не получим информации о его реакциях в естественной динамической среде. ВС позволяют создавать более естественные среды, при этом могут быть контролированы.

- в естественных условиях используется сложная стимуляция при низком уровне контроля всех параметров сцены; ограничения на постановку задач связаны со сложностями организации процедуры эксперимента.

 

1. Гибкость методов компьютерной графики:

● Создание разнообразных ВС

● Изменение параметров виртуальных объектов: их яркости, размеров, цвета, траектории движения и др.

● Изменение способов взаимодействия с ВС.

 

1. Возможности создания мультимодальный стимуляции:

● Инициация одновременно всех базовых ощущений: зрения, осязания, слуха, обоняния...

● Изменение степени воздействия различных типов стимуляции для формирования полимодального ощущения

 

1. Мобильность наблюдателя:

● Возможность выполнять различные естественные действия, сопутствующие решению задачи;

● Регистрация действий (усилий рук и ног, поисковых движений) для оценки успешности выполнения задач

 

1. Установление ОС с наблюдателем в online режиме:

● Изменение вида виртуальных объектов при изменении положения наблюдателя в ВС

● Создание нескольких сценариев, которые «включаются» в зависимости от реакции наблюдателя

 

1. Возможности управления распределением внимания:

● Создание сред, инициирующий изменение направления внимания под действием: - экзогенных факторов: визуальное «усиление» ключевых стимулов, на которые должно быть направлено внимание, - увеличение частоты их появления, усиление их яркости или насыщенности цвета;

- эндогенных факторов : использование стимулов, вызывающих сильные «личностные» реакции: портреты близких людей, интерьер знакомой комнаты.

● Формирование «пространственного и временного ландшафта внимания» (Величковский 1996) в процессе воздействия ВС.

 

1. Возможности управления эмоциями наблюдателя в средах ВР:

● Создание сред, инициирующий изменение эмоционального состояния наблюдателя под действием экзогенных факторов: наделение виртуальных объектов эмоциональными признаками

● Формирования «ландшафта эмоций» в процессе воздействия ВС

 

1. Возможности создания экстремальных ВС:

● Создание ВС, инициирующий экстремальные ситуации (снежный буран, невесомость, потеря ориентации в пространстве и т.д.)

● Создание ВС, воссоздающих проблемные ситуации, вызывающие фобии

● Программирование экстремальных сценариев разной степени сложности

 

НЕДОСТАТКИ КЕЙВ:

1. Высокая стоимость оборудования;

2. Высокая стоимость обслуживания оборудования;

3. Необходимость профессиональной команды программистов

4. Трудности создания междисциплинарных коллективов специалистов, использующих различный «язык» описания событий;

5. Искусственность среды, создаваемой методами компьютерной графики;

6. Ограниченность мобильности, связанные с техническими особенностями систем ВР.

 

 

4. Перечислите направления психотерапии, где успешно используются системы ВР. Приведите примеры.

 

Направления психотерапии с применением систем ВР:

● Терапия страхов: - акрофобия, агорафобии, клаустрофобии, арахнофобия;

Терапия страхов:

● Метод экспозиционной терапии: пациенту не травмирующим образом предъявляется виртуальный объект, вызывающий у него фобию (невроз, тревожное расстройство и т.д.)

● Разрабатывается сценарий постепенного увеличения травмирующего воздействия

● Параметры травмирующего воздействия ВО подстраиваются под индивидуальные реакции пациента

● Для контроля степени травмирующего воздействия осуществляется регистрация психологических, поведенческих и физиологических реакций пациента.

Примеры:

а) терапия арахнофобии (изображения с пауками) - эффект у 87% пациентов (23 человека)

б) терапия акрофобии (изображения вида сверху с большой высоты) - эффект у 77% (из 32 человек)

в) терапия страхов выступления перед аудиторией (предъявление виртуальной аудитории, видеозапись движений испытуемого)

● Коррекция ПТСР

● Терапия расстройств : - представления о своём теле; - пищевых

Системы ВР могут формировать желаемое поведение в ВС, которое затем воспроизводится и в реальном мире. Эффективность воздействия зависит от выраженности эффекта присутствия. Влияние ВР можно оценить по тому насколько хорошо и долго наблюдатель может имитировать в реальной среде поведение, сформированное в ВР.

● Терапия сильных болей

Обезболивающая терапия Паттерсона и коллег из Вашингтонского университета

40 пациентов ожоговых отделений.

Цель: отвлечь внимание.

Во время перевязок пациенты играли в виртуальную игру «Мир снега». Одновременное у них регистрировали активность латерального затылочного комплекса, ответственного за восприятие боли. По окончании пациенты оценивали уровень боли по 100 балльной шкале. 75% пациентов отметили снижение болевых ощущений. Зарегистрировано снижение активности.

● Реабилитация двигательных и когнитивных навыков после инсультов и травм головы

● Лечение депрессии (эксперимент Фальконера и Слейтера. В одной ВС пользователь с депрессией видел виртуального партнёра – девочку, которая плакала. Задача пациента была – найти слова, чтобы успокоить девочку. Пользователь видел, что он может воздействовать на людей с депрессией. После этого сеанса пациенту давали участвовать в роли виртуального пациента. Он должен был жаловаться на свои проблемы. Виртуальный терапевт успокаивал его с помощью его собственных слоганов. ТО человек переживал состояния того и другого – находил способы переживания своей депрессии. Было всего 15 пациентов. Оказался эффект у 60% пациентов на 4 недели).

 

Преимущества использования технологий ВР для успешной реабилитации:

● Возможность предъявлять однотипные Виртуальные сценарии при повторении упражнений;

● Возможность осуществления ОС об успешности-неуспешности выполнения задания;

● Возможность изменять параметры задачи в зависимости от текущих действий пациента

● Создание различных сценариев, в том числе и игровых сценариев, которые концентрируют внимание пациента не на действии, а на цели, приводя к значительно лучшему результату (Лурия, Леонтьев)

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: